KR20080072257A - Apparatus for transferring substrate and method of transferring substrate using the same - Google Patents

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Abstract

A substrate transferring apparatus and a substrate transferring method using the same are provided to prevent deformation of a plate or a FOUP(Front Opening Unified Pod) by forming an air curtain at an upper part of a substrate. A substrate transferring apparatus includes an arm unit, a plate(33), and a nozzle unit(32). The plate is coupled with the arm unit through a connective unit(31). A substrate is loaded on the plate. The nozzle unit discharges a gas(50) onto the substrate. The nozzle unit is arranged on the connective unit. A gas supply unit provides the gas. The gas supply unit is formed in the inside of the connective unit in order to supply the gas to a tube(20) connected to the nozzle unit.

Description

기판 이송 장치 및 이를 이용한 기판 이송 방법{Apparatus for transferring substrate and method of transferring substrate using the same}Apparatus for transferring substrate and method of transferring substrate using the same}

도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 기판 이송 장치의 사시도이다.1 is a perspective view of a substrate transfer apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 2는 도 1의 기판 이송 장치의 노즐부 및 그 주변부를 확대한 사시도이다.FIG. 2 is an enlarged perspective view of a nozzle part and a peripheral part of the substrate transfer apparatus of FIG. 1.

도 3은 도 2의 Ⅲ- Ⅲ'선에 대한 단면도이다.3 is a cross-sectional view taken along line III-III ′ of FIG. 2.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 기판 이송 방법을 나타낸 순서도이다.4 is a flow chart showing a substrate transfer method according to an embodiment of the present invention.

(도면의 주요부분에 대한 부호의 설명)(Explanation of symbols for the main parts of the drawing)

1: 기판 이송 장치 10: 암부1: substrate transfer apparatus 10: arm part

11: 제1 로봇암 12: 제2 로봇암11: first robot arm 12: second robot arm

20: 배관 31: 연결부20: piping 31: connection

32: 노즐부 33: 플레이트32: nozzle 33: plate

40: 기체 공급부 50: 기체40: gas supply part 50: gas

본 발명은 기판 이송 장치 및 이를 이용한 기판 이송 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 기판의 잔열을 식히고, 기판이 산화되거나 파티클에 노출되는 것 을 방지하는 기판 이송 장치 및 이를 이용한 기판 이송 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a substrate transfer apparatus and a substrate transfer method using the same, and more particularly, to a substrate transfer apparatus for cooling a residual heat of a substrate and preventing the substrate from being oxidized or exposed to particles, and a substrate transfer method using the same. .

일반적으로 반도체 제조 설비에는 기판에 대한 공정을 진행하기 위해 기판을 공정 챔버로 로딩하거나 또는 공정을 끝마친 후 기판을 언로딩하는 기판 이송 장치가 설치된다.In general, semiconductor manufacturing facilities are equipped with a substrate transfer device for loading a substrate into a process chamber or unloading a substrate after the process is completed in order to process the substrate.

예를 들면, 종래 반도체 제조 설비에는 다수 개의 프로세스 챔버(process chamber)와, 이 다수 개의 프로세스 챔버 사이에 위치되며 기판 이송 장치가 설치된 로드락 챔버(loadlock chamber) 및 다수 개의 기판이 정렬되어 대기되는 기판 대기 챔버가 구비되어 있다. 이 때, 기판 이송 장치는 이 기판 대기 챔버와 다수 개의 프로세스 챔버 사이에서 순차적으로 기판을 빠르게 로딩(loading)/언로딩(unloading)시킴으로써 우수한 드루풋(throughput)을 얻음과 동시에 매우 정밀한 공정을 수행하게 된다.For example, in a conventional semiconductor manufacturing facility, a plurality of process chambers, a loadlock chamber located between the plurality of process chambers and a substrate transfer apparatus and a substrate on which a plurality of substrates are arranged and waiting are arranged. A waiting chamber is provided. At this time, the substrate transfer device can rapidly load / unload the substrate between the substrate waiting chamber and the plurality of process chambers to perform a very precise process while achieving excellent throughput. do.

그런데, 종래의 기판 이송 장치에는, 고열 처리 장비에서 기판이 충분히 쿨링 처리가 되지 않은 경우, 약한 재질로 이루어진 플레이트나 FOUP(Front Opening Unified Pod) 등이 열에 의해 변형되는 문제점이 있었다. 또한, 설비 장치의 오작동으로 인해 기판 이송 장치가 기판을 옮기는 중에 정지하는 경우, 공기 중에 노출되어 기판이 산화되거나 파티클에 의해 오염되는 문제점이 있었다.By the way, the conventional substrate transfer apparatus has a problem in that a plate made of a weak material, a front opening unified pod (FOUP), or the like is deformed by heat when the substrate is not sufficiently cooled in the high heat treatment equipment. In addition, when the substrate transfer device stops while moving the substrate due to a malfunction of the equipment, there is a problem that the substrate is exposed to air and oxidized or contaminated by particles.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 기판의 잔열을 식히고 기판이 산화되거나 파티클에 의해 오염되는 것을 방지하는 기판 이송 장치를 제공하고자 하는 것이다.An object of the present invention is to provide a substrate transfer apparatus that cools the residual heat of a substrate and prevents the substrate from being oxidized or contaminated by particles.

본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는, 이러한 기판 이송 장치를 이용한 기판 이송 방법을 제공하고자 하는 것이다.Another technical problem to be achieved by the present invention is to provide a substrate transfer method using such a substrate transfer apparatus.

본 발명의 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다. The technical problems of the present invention are not limited to the above-mentioned technical problems, and other technical problems not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 이송 장치는, 암부와, 연결부를 통하여 상기 암부에 결합되고 기판이 안착되는 플레이트 및 상기 기판 위로 기체를 배출하는 노즐부를 포함한다.The substrate transfer apparatus according to an embodiment of the present invention for achieving the above technical problem, a plate coupled to the arm portion through the connecting portion and the substrate is seated and a nozzle unit for discharging the gas over the substrate.

상기 다른 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 이송 방법은, 플레이트에 기판을 로딩하는 단계와, 노즐부를 통하여 기판 위에 기체를 배출시키는 단계와, 상기 플레이트와 연결된 암부를 이용하여 상기 기판을 이송하는 단계와, 상기 기체의 배출을 정지한 후 상기 플레이트로부터 상기 기판을 언로딩하는 단계를 포함한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a substrate transfer method, including loading a substrate on a plate, discharging gas onto the substrate through a nozzle unit, and using an arm connected to the plate. Transferring the substrate, and unloading the substrate from the plate after stopping the discharge of the gas.

기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.Specific details of other embodiments are included in the detailed description and the drawings.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.Advantages and features of the present invention and methods for achieving them will be apparent with reference to the embodiments described below in detail with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but can be implemented in various different forms, and only the embodiments make the disclosure of the present invention complete, and the general knowledge in the art to which the present invention belongs. It is provided to fully inform the person having the scope of the invention, which is defined only by the scope of the claims. Like reference numerals refer to like elements throughout.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 의한 기판 이송 장치에 대하여 상세히 설명한다. 도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 기판 이송 장치의 사시도이다. Referring to Figure 1 will be described in detail a substrate transfer apparatus according to an embodiment of the present invention. 1 is a perspective view of a substrate transfer apparatus according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 일 실시예에 따른 기판 이송 장치(1)는 도 1에서 보는 바와 같이, 평면적으로 수축 및 신장되는 암부(10)와, 기판(W)을 로딩하고 있는 플레이트(33)와, 암부(10)와 플레이트(33)를 연결시키는 연결부(31)로 이루어질 수 있다.As shown in FIG. 1, the substrate transfer apparatus 1 according to an exemplary embodiment of the present invention includes an arm portion 10 that contracts and extends in a plane, a plate 33 loading the substrate W, and an arm portion ( 10) and the connecting portion 31 for connecting the plate 33 may be made.

암부(10)는, 적어도 하나 이상의 로봇암으로 형성될 수 있다. 예를 들어, 암부(10)는 제1 및 제2 로봇암(11, 12)으로 이루어질 수 있으며, 제1 로봇암(11)의 어느 한 측 가장자리와 제2 로봇암(12)의 어느 한 측 가장자리가 교차되고, 제1 및 제2 로봇암(11, 12)은 그 교차된 위치에서 회전축을 공유하며 결합할 수 있다. 이러한 결합은 플레이트(33)를 소정의 장소로 이동 가능하게 한다.The arm unit 10 may be formed of at least one robot arm. For example, the arm 10 may be composed of first and second robot arms 11 and 12, and either side edge of the first robot arm 11 and either side of the second robot arm 12. The edges intersect and the first and second robot arms 11, 12 share and engage the axis of rotation at their crossed positions. This coupling allows the plate 33 to be moved to a predetermined place.

플레이트(33)는, 도시된 바와 같이 판 내지 포크 형상을 가질 수 있으며, 그 용도에 따라 다양한 형상과 재질로 구성될 수 있다. 플레이트(33)의 재료로 세라믹이나 알루미늄을 사용할 수 있다.The plate 33 may have a plate or fork shape as shown, and may be formed of various shapes and materials according to its use. Ceramic or aluminum may be used as the material of the plate 33.

플레이트(33)의 상면에는 기판(W)의 안정적인 파지(把持)를 위해 도면에 도시되지는 않았으나 다수의 진공 홀이 구비될 수 있다. 진공 홀은 플레이트(33) 상에 기판(W)이 로딩되면 진공을 조성하여, 기판(W)을 플레이트(33)에 긴밀하게 흡착 시킨다. 그리고 기판(W)을 소정의 장소로 운반한 후 진공을 해제하여 기판(W)이 언로딩되도록 할 수 있다. 플레이트(33)에 기판(W)을 로딩하는 방식은 앞서 본 진공 흡착 방식에 한정되지 않으며, 에지 그립 방식과 같이 목적에 따라 다양한 방식이 있을 수 있다. The upper surface of the plate 33 may be provided with a plurality of vacuum holes, although not shown in the figure for the stable holding of the substrate (W). The vacuum hole forms a vacuum when the substrate W is loaded on the plate 33 to closely adsorb the substrate W to the plate 33. The substrate W may be transported to a predetermined place, and then the vacuum may be released to unload the substrate W. The method of loading the substrate W on the plate 33 is not limited to the vacuum adsorption method described above, and there may be various methods according to the purpose, such as an edge grip method.

연결부(31)는 암부(10)의 말단부와 회전축을 공유하며 결합한다. 연결부(31)는 한쪽 측면이 플레이트(33)와 연결되어, 플레이트(33)와 암부(10)를 연결시키는 역할을 할 수 있다. 또한, 암부(10)와 회전축을 공유하여 수평 회전 운동이 가능하고, 이로 인해 플레이트(33) 위에 로딩된 기판(W)을 소정의 장소로 이송하는 데 도움이 된다. The connecting portion 31 shares the rotation axis with the distal end of the arm 10 and engages. One side portion of the connection portion 31 is connected to the plate 33, and may serve to connect the plate 33 and the arm portion 10. In addition, the horizontal rotational motion is possible by sharing the rotation axis with the arm 10, which helps to transport the substrate (W) loaded on the plate 33 to a predetermined place.

연결부(31) 상부에는 기체(50)를 배출하는 노즐부(32)가 배치될 수 있다.The nozzle unit 32 for discharging the gas 50 may be disposed above the connection unit 31.

이하에서는 도 2 및 도 3을 참조하여 노즐부의 위치 및 노즐부에서 배출되는 기체에 대하여 좀 더 상세히 설명한다. 도 2는 도 1의 기판 이송 장치의 노즐부 및 그 주변부를 확대한 사시도 이며, 도 3은 도 2의 Ⅲ- Ⅲ'선에 대한 단면도이다.Hereinafter, the position of the nozzle unit and the gas discharged from the nozzle unit will be described in more detail with reference to FIGS. 2 and 3. FIG. 2 is an enlarged perspective view of a nozzle part and a peripheral part of the substrate transfer apparatus of FIG. 1, and FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line III-III ′ of FIG. 2.

도 2를 참조하면, 노즐부(32)는 연결부(31) 상에 배치되어 있으며, 바람직하게는 기판(W)으로부터 근접한 곳에서 기체(50)가 배출되도록 플레이트(33)와 연결부(31)의 접촉면 쪽으로 치우쳐 배치될 수 있다. 노즐부(32)에서 배출된 기체(50)는 연결부(31)와 인접한 플레이트(33)의 일 부분을 지나 기판(W) 위를 통과한다. Referring to FIG. 2, the nozzle part 32 is disposed on the connection part 31, and preferably, the plate 33 and the connection part 31 of the plate 33 and the connection part 31 are discharged so that the gas 50 is discharged in the vicinity of the substrate W. It may be disposed biased toward the contact surface. The gas 50 discharged from the nozzle part 32 passes over a portion of the plate 33 adjacent to the connection part 31 and passes over the substrate W.

도 3을 참조하면, 노즐부(32)는 연결부(31)의 상측에 장착되어 있고, 기체 공급부(40)에서 공급된 기체(50)는 연결부(31) 내부에 형성된 배관(20)을 통해 이동하여 노즐부(32)에서 기판(W) 방향을 향해 배출된다. 이 때, 배관(20)은 연결 부(31)에서 암부(10) 내부로까지 연장되어 형성될 수 있다.Referring to FIG. 3, the nozzle part 32 is mounted above the connection part 31, and the gas 50 supplied from the gas supply part 40 moves through the pipe 20 formed inside the connection part 31. As a result, the nozzle 32 is discharged toward the substrate W. As shown in FIG. In this case, the pipe 20 may extend from the connecting portion 31 to the inside of the arm portion 10.

이하에서는 기체(50)의 작용에 대해 설명한다. Hereinafter, the operation of the gas 50 will be described.

노즐부(32)에서 배출되는 기체(50)는 공기, 질소 또는 비활성 기체가 사용될 수 있다. 일반적으로 기체(50)는 공기를 사용하지만, 기판(W)이 산소와 결합할 가능성이 있는 경우 질소 또는 비활성 기체가 사용될 수 있다.As the gas 50 discharged from the nozzle part 32, air, nitrogen, or an inert gas may be used. In general, the gas 50 uses air, but nitrogen or an inert gas may be used when the substrate W is likely to combine with oxygen.

기체(50)는 기판(W) 위를 통과하면서 에어 커튼(air curtain)을 형성한다. 이 에어 커튼은, 기판(W)의 잔열을 식혀줌으로써 기판이 CVD(Chemical Vapor Deposition)나 건식 식각 장비(dry-etcher) 등의 고열 처리 장비 내에서 충분히 쿨링되지 못하고 플레이트(33)에 로딩된 경우 플레이트(33)나 FOUP의 변형을 막아줄 수 있다. 또한, 에어 커튼은 기판(W)을 외부 공기로부터 차단하여 기판이 산화되거나 파티클에 의하여 오염되는 것을 방지할 수 있다.The gas 50 passes through the substrate W to form an air curtain. The air curtain cools the residual heat of the substrate W so that the substrate is loaded on the plate 33 without being sufficiently cooled in high temperature processing equipment such as chemical vapor deposition (CVD) or dry-etcher. The deformation of the plate 33 or the FOUP can be prevented. In addition, the air curtain may block the substrate W from external air to prevent the substrate from being oxidized or contaminated by particles.

도 4를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 의한 기판 이송 방법에 대하여 상세히 설명한다. 도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 기판 이송 방법을 도시한 순서도이다.Referring to Figure 4 will be described in detail a substrate transfer method according to an embodiment of the present invention. 4 is a flowchart illustrating a substrate transfer method according to an embodiment of the present invention.

먼저, 일련의 공정을 거친 후 다음 공정 장치로 이송될 기판(W)을 플레이트(33) 상에 로딩한다(S100). 이후 노즐부(32)가 기체 공급부(40)에 의해 공급된 기체(50)를 배출시켜 기판 위에 에어 커튼을 형성한다(S110).First, the substrate W to be transferred to the next process apparatus after a series of processes is loaded onto the plate 33 (S100). Thereafter, the nozzle unit 32 discharges the gas 50 supplied by the gas supply unit 40 to form an air curtain on the substrate (S110).

다음으로, 암부(10)와 연결부(31)를 움직여서 기판(W)을 소정의 장소로 이송한다(S120). 마지막으로 기체(50)의 배출을 정지하여 에어 커튼을 제거한 후(S130), 플레이트(33)로부터 기판(W)을 언로딩한다(S140).Next, the arm W 10 and the connection part 31 are moved to transfer the substrate W to a predetermined place (S120). Finally, after discharging the gas 50 to remove the air curtain (S130), the substrate W is unloaded from the plate 33 (S140).

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.Although embodiments of the present invention have been described above with reference to the accompanying drawings, those skilled in the art to which the present invention pertains may implement the present invention in other specific forms without changing the technical spirit or essential features thereof. I can understand that. Therefore, it should be understood that the embodiments described above are exemplary in all respects and not restrictive.

상술한 바와 같은 본 발명의 기판 이송 장치 및 이를 이용한 기판 이송 방법에 의하면 다음과 같은 효과가 하나 혹은 그 이상 있다.According to the substrate transfer apparatus of the present invention and the substrate transfer method using the same as described above has one or more of the following effects.

첫째, 기판 상부에 에어 커튼을 형성하여 기판의 잔열을 식혀줌으로써 열에 의해 플레이트나 FOUP가 변형되는 것을 막을 수 있다는 장점이 있다.First, there is an advantage that the plate or FOUP can be prevented from being deformed by heat by forming an air curtain on the substrate to cool the residual heat of the substrate.

둘째, 상기 에어 커튼이 기판을 외부 공기로부터 차단시킴으로써 기판의 산화와 파티클에 의한 오염을 막을 수 있다는 장점이 있다.Second, there is an advantage that the air curtain can block the substrate from the outside air to prevent oxidation of the substrate and contamination by particles.

Claims (7)

암부;Cancer; 연결부를 통하여 상기 암부에 결합되고, 기판이 로딩되는 플레이트; 및A plate coupled to the arm portion through a connection portion, the substrate being loaded; And 상기 기판 위로 기체를 배출하는 노즐부를 포함하는 기판 이송 장치.And a nozzle unit for discharging gas onto the substrate. 제1 항에 있어서,According to claim 1, 상기 노즐부는 상기 연결부 상에 배치되는 기판 이송 장치.And the nozzle portion is disposed on the connection portion. 제1 항에 있어서,According to claim 1, 상기 기체를 제공하는 기체 공급부를 더 포함하고, 상기 기체 공급부는 상기 연결부 내에 형성되어 상기 노즐부와 연결된 배관에 상기 기체를 공급하는 기판 이송 장치.And a gas supply unit for supplying the gas, wherein the gas supply unit is formed in the connection unit to supply the gas to a pipe connected to the nozzle unit. 제3 항에 있어서,The method of claim 3, wherein 상기 배관은 상기 연결부로부터 상기 암부 내부로까지 연장되어 형성된 기판 이송 장치.The pipe is formed to extend from the connecting portion to the inside of the arm portion substrate transfer apparatus. 제1 항에 있어서,According to claim 1, 상기 기체는 공기, 질소 또는 비활성 기체로 이루어진 기판 이송 장치.The gas is a substrate transfer device consisting of air, nitrogen or inert gas. 플레이트에 기판을 로딩하는 단계;Loading a substrate into a plate; 노즐부를 통하여 상기 기판 위에 기체를 배출시키는 단계;Discharging gas onto the substrate through a nozzle unit; 상기 플레이트와 연결된 암부를 이용하여 상기 기판을 이송하는 단계; 및Transferring the substrate using an arm connected to the plate; And 상기 기체의 배출을 정지한 후 상기 플레이트로부터 상기 기판을 언로딩하는 단계를 포함하는 기판 이송 방법.Unloading the substrate from the plate after stopping the discharge of the gas. 제6 항에 있어서,The method of claim 6, 상기 기체는 공기, 질소 또는 비활성 기체로 이루어진 기판 이송 방법.The gas is a substrate transfer method consisting of air, nitrogen or inert gas.
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KR (1) KR20080072257A (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102281662B1 (en) * 2021-05-28 2021-07-26 주식회사 엘에스텍 Wafer transfer system
KR20210150342A (en) * 2014-06-09 2021-12-10 가부시키가이샤 에바라 세이사꾸쇼 Substrate detaching part for substrate holder, wet substrate processing device provided with the same, substrate processing device, and substrate conveying method

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